https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/115618 Thu, 30 Apr 2026 08:25:43 GMT 2026-04-30T08:25:43Z http://repositorio.ufsc.br:8080/bitstream/id/7de4b928-d745-4720-91e2-df3961955101/ https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/115618 https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272552 Análise da bioincrustação marinha em filmes finos de dióxido de titânio depositados por spin coating sobre aço inox Paula, Lucas Thomaz Ariosto Cavalcante Arienti Helene de A bioincrustação marinha é caracterizada como um fenômeno natural que tem seu início com a adesão de matéria orgânica dissolvida à superfície submersa, formando uma camada inicial de biofilme que possibilita a fixação de organismos maiores. Dentre as consequências que podem ocorrer após sua formação estão: aumento do consumo de combustível em sistemas navais e oceânicos, dificuldade de manobrabilidade, prejuízos à fauna e flora marinha, diminuição da eficiência de embarcações, entre outros. Sabendo dos possíveis danos causados pela bioincrustação, muitos estudos são frequentemente realizados e reportados na literatura, com a finalidade de minimizar a agressão da vida e ambiente marinho, bem como maximizar a eficiência energética e de desempenho de sistemas navais. Neste trabalho avaliou-se o dióxido de titânio (TiO2), como alternativa ao combate deste fenômeno, quando depositado na forma de filmes finos, utilizando a técnica de spin coating, na superfície de amostras de aço INOX e sinterizados a 450°C, 550°C e 650°C em forno à vácuo. Os filmes foram caracterizados utilizando as técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), molhabilidade utilizando ângulos de contato com e sem incidência de radiação ultravioleta e inseridos em ambiente marinho na Marina Cubatão em Joinville, para avaliar a evolução da bioincrustração marinha. Todos os filmes apresentaram características hidrofílicas, apesar de indicarem resultados diferentes de molhabilidade. O filme sinterizado a temperatura de 450°C apresentou as melhores características fotocatalíticas, provavelmente devido à maior concentração da fase anatase. Os filmes inseridos em ambiente marinho foram avaliados mensalmente. Todas as condições de sinterização mostraram desplacamento das impurezas aderidas ao filme, porém o filme sinterizado a 450°C se mostrou mais eficaz. Examinando os resultados, constatou-se que a aplicação de filmes finos de TiO2 indica potencial uso no combate à bioincrustação marinha.; Marine biofouling is characterized as a natural phenomenon that begins with the adhesion of dissolved organic matter to the submerged surface, forming an initial biofilm layer that enables the attachment of larger organisms. Among the consequences that may arise after its formation are increased fuel consumption in naval and ocean systems, reduced maneuverability, damage to marine fauna and flora, decreased vessel efficiency, among others. Acknowledging the potential damage caused by biofouling, many studies are frequently conducted and reported in the literature with the aim of minimizing the impact on marine life and the marine environment, as well as maximizing energy efficiency and performance in naval systems. In this work, titanium dioxide (TiO₂) was evaluated as an alternative to combat this phenomenon in the form of thin films deposited by spin coating and sintered at 450°C, 550°C, and 650°C. The films were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and wettability analysis through contact angle measurements with and without ultraviolet radiation exposure, and they were placed in a marine environment at Marina Cubatão in Joinville. All films exhibited hydrophilic characteristics, although they presented different wettability results. The film sintered at 450°C showed better photocatalytic characteristics, probably due to the higher concentration of the anatase phase. The films placed in the marine environment were evaluated biweekly. All sintering conditions showed detachment of impurities adhered to the film. Examining the results, it was found that the application of TiO₂ films indicates potential use in combating marine biofouling. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. Fri, 12 Dec 2025 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272552 2025-12-12T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272489 Análise comparativa da resistência à oxidação do aço 1045 laminado a quente tratado por nitretação por plasma e revestimento de cromo duro Santos, Igor Gabriel dos Este trabalho teve por objetivo apresentar uma análise comparativa da resistência à oxidação do aço SAE 1045 laminado a quente submetido a dois diferentes tratamentos superficiais: eletrodeposição de cromo duro e nitretação por plasma, ambos processos que visam o ganho de resistência à fadiga e à corrosão do material base. O objetivo principal foi avaliar a viabilidade de substituição do revestimento de cromo duro – processo amplamente utilizado na indústria, porém associado a riscos ambientais e ocupacionais – pela nitretação por plasma, considerando especificamente o desempenho frente à corrosão. As amostras revestidas com cromo duro receberam uma camada eletrodepositada com espessura média de 25 μm. 4 processos de nitretação com parâmetros diferentes foram realizados, com temperaturas de tratamento entre 500-520°C e tempo entre 8-16 horas. Camadas de óxido formadas, após o processo de nitretação, através de oxidação por plasma e oxidação ao ar também foram analisadas. Corpos de prova tratados foram submetidos a ensaios de corrosão em câmara de névoa salina, conforme metodologia padronizada. A quantificação da degradação superficial foi realizada por meio de análise de imagens no software Fiji, utilizando limiarização por cor para distinguir as regiões oxidadas das não afetadas e determinar o percentual total de área corroída. Esses percentuais também foram empregados para a classificação das amostras segundo a norma ISO 10289. Os resultados mostraram que, para os parâmetros de tratamento avaliados, o revestimento de cromo duro apresentou desempenho superior, atingindo 13% de área corroída após 312 horas de ensaio em névoa salina. Em contraste, a amostra nitretada com melhor comportamento frente à corrosão apresentou 65,1% da superfície degradada no mesmo intervalo de tempo. Assim, nas condições analisadas, a nitretação por plasma não apresentou resistência à oxidação equivalente à do cromo duro, não permitindo sua substituição direta exclusivamente sob o critério de resistência à corrosão.; This work aimed to present a comparative analysis of the oxidation resistance of hot-rolled SAE 1045 steel subjected to two different surface treatments: hard chrome electroplating and plasma nitriding, both processes intended to improve the fatigue and corrosion resistance of the base material. The main objective was to evaluate the feasibility of replacing hard chrome coating – a process widely used in industry but associated with environmental and occupational risk – with plasma nitriding, considering specifically its corrosion performance. The samples coated with hard chrome received an electroplated layer with an average thickness of 25 μm. Four plasma nitriding processes with different parameters were carried out, with treatment temperatures between 500 and 520°C and durations ranging from 8 to 16 hours. Oxide layers formed after the nitriding process, through plasma oxidation and air oxidation were also analyzed. Treated specimens were subjected to corrosion tests in a salt spray chamber, following standardized methodology. Surface degradation was quantified through image analysis in the Fiji software, using color thresholding to distinguish oxidized from unaffected regions and determine the total percentage of corroded area. These percentages were also used to classify the samples according to ISO 10289. The results showed that, for treatment parameters evaluated, the hard chrome coating exhibited superior performance, reaching 13% corroded area after 312 hours of salt spray exposure. In contrast, the plasma nitride sample with the best corrosion behavior showed 65.1% surface degradation over the same period. Thus, under the conditions analyzed, plasma nitriding did not demonstrate oxidation resistance equivalent to that of hard chrome, preventing its direct substitution based solely on corrosion resistance criteria. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. Fri, 28 Nov 2025 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272489 2025-11-28T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271579 Desenvolvimento de ferramenta paramétrica para análise estrutural em cascos deslocantes Izidoro, Guilherme do Nascimento Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo paramétrico para análise estrutural de cascas e de casca acoplada a grelhas simétricas, utilizando as plataformas Rhinoceros 7, Grasshopper e o plugin Karamba 3D. A metodologia abrange a modelagem geométrica, geração de malhas, definição de propriedades de material, aplicação de condições de contorno e carregamentos. A técnica utilizada é o Método dos Elementos Finitos mais especificamente o uso de elementos de casca e viga para a modelagem da estrutura de painéis estruturais. Foram realizados testes qualitativos para avaliar a resposta dos modelos além de uma validação inicial do modelo de casca por meio de comparações com soluções analíticas clássicas da teoria de placas. Os resultados indicaram boa coerência dos resultados referentes as tensões sofridas na chapa, tanto na face superior quanto inferior, ao mesmo tempo em que os deslocamentos apresentaram variações compatíveis com os limites previstos pela teoria de placas finas. As análises realizadas, envolvendo mudanças na espessura, na pressão aplicada e na razão de aspecto das placas, resultaram em erros relativos variando entre 0,65% e 6,34%, valores considerados aceitáveis para o escopo do estudo e indicativos da consistência do modelo numérico. Um estudo de caso adicional demonstrou o potencial de aplicação da metodologia em painéis estruturais típicos da engenharia naval, ainda que persistam limitações na representação do comportamento combinado entre casca e reforçadores, que motivam a realização de estudos futuros. Assim, o modelo desenvolvido constitui uma base inicial promissora para estudos estruturais em ambiente paramétrico, com potencial de expansão para aplicações mais complexas em etapas posteriores de pesquisa. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. Thu, 27 Nov 2025 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271579 2025-11-27T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271574 Desenvolvimento de um banco de dados integrado para análise técnica de navios mercantes Santos, Rodson Kanuto do Nascimento dos Este trabalho apresenta um banco de dados integrado voltado para a análise de navios mercantes, fornecendo informações técnicas úteis para o projeto conceitual/preliminar de novas embarcações. Sua importância decorre da falta de uma base padronizada e confiável que reúna parâmetros dimensionais e operacionais, o que dificulta comparações e aumenta o tempo necessário nas etapas iniciais de projeto. A coleta incluiu dados de diversos tipos de embarcações tais como navios graneleiros, porta-contêineres, navios-tanque, Ro-Ro, gaseiros, navios de cruzeiro e rebocadores, organizados de forma padronizada para permitir análises consistentes. A metodologia envolveu o uso de múltiplas fontes de dados, validação cruzada por número IMO e cálculo de coeficientes relevantes, estruturando um conjunto robusto e sistematizado de informações. Com isso, o banco de dados permite comparar dimensões e coeficientes de forma prática, apoiar a escolha de modelos empíricos e facilitar a visualização de faixas típicas de projeto. Os resultados mostraram coerência com a literatura, revelando estabilidade das razões dimensionais e variações esperadas de coeficientes como CD, CB, entre as categorias analisadas. Assim, o trabalho contribui ao disponibilizar uma base confiável que reduz inconsistências e melhora a precisão das estimativas preliminares. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval. Fri, 28 Nov 2025 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271574 2025-11-28T00:00:00Z